人工脊髓助力截瘫患者重新行走

医科号 2024-03-19 10:23:55

医生给患者脊髓硬膜外植入高密度刺激电极阵列。北京清华长庚医院供图

本报讯 “在受伤导致完全性脊髓损伤的两年时间里,我的下肢完全失去了运动能力,还被判了‘死刑’——可能永远无法被治愈。”33岁的吴先生因为外伤导致脊髓损伤。但现在,由于清华大学附属北京清华长庚医院神经中心主任王贵怀、主治医师陆洋为其植入了人工脊髓系统,吴先生恢复了站立和行走功能,已经重新开始工作,闲暇时间常陪着家人一起在公园漫步。

“脊髓损伤这一类严重的中枢神经损伤,一直是临床上十分棘手的难题。”王贵怀说,该疾病会部分或全部阻断大脑与外周神经系统之间的联系,导致损伤平面以下身体区域的运动和感觉功能减退,甚至完全丧失。“几乎所有脊髓损伤患者都伴随着不可逆的四肢或双下肢截瘫,人工脊髓系统就是要重启脊髓的‘运动信号’传输功能。”

医生通过在患者脊髓硬膜外植入高密度刺激电极阵列,对脊髓区域与下肢和躯干运动相关的神经进行基于空间-时间编码的节律性序列刺激,重新构建运动指令,帮助患者恢复对下肢肌肉的部分控制。从下肢无法运动到逐步恢复自主运动功能,再到实现自主站立、手持助行架自主行走,科幻电影中的场景就这样走进了现实。

根据研究数据,中国现存脊髓损伤患者374万,每年新增脊髓损伤患者约9万人。疾病的复杂性导致脊髓损伤患者终生遭受泌尿系统感染、压疮、肢体疼痛、深静脉血栓、肌骨关节功能障碍等后遗症的困扰,并随之带来巨大的医疗和社会问题。

人工脊髓系统研发项目由中国科学院院士、神经调控国家工程研究中心主任李路明牵头,基于神经调控领域的研究经验,依托昌平实验室、北京清华长庚医院共同完成。目前,已有两名截瘫患者在植入人工脊髓系统后,重获下肢站立与独立行走能力。

2022年11月,吴先生经过北京清华长庚医院多学科的联合评估成功入组,成为第二名参加人工脊髓临床项目的患者。在经过两个月的预先康复训练后,2023年1月,王贵怀与陆洋对其完成了人工脊髓系统的植入手术。术后3天,吴先生状态好转后,便开始进行简单的活动和康复训练,主要为上肢肌肉力量训练、核心肌群训练以及下肢肌肉拉伸训练。做好前期准备后,2023年2月14日,实验室团队首次进行刺激器开机,并于当天实现辅助下的步行功能恢复;2023年3月31日,经过一个月的训练,吴先生可以重新站立;2023年4月28日,吴先生顺利脱离天轨首次进行独自行走。尽管训练的过程充满艰辛和汗水,但治疗效果格外显著。

新技术的应用不仅让吴先生重新拥有了站立和行走功能,同时,体重、身体维度、背部疼痛的情况得到大幅改善,肌张力也有所降低,躯干控制得以加强,并通过单项刺激改善便意。

近年来,脊神经调控治疗脊髓损伤导致的截瘫成为学术界的热点,是工程科学、神经科学和临床医学融合应对临床挑战的一个标杆。北京清华长庚医院神经团队正竭力攻克脊髓损伤这一“不可逆转的世界性难题”,努力为更多双下肢、四肢截瘫患者带去希望的曙光。(丁思月)

《医学科学报》 (2024-03-15 第11版 综合)

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